ابداع جرثقیلی از DNA برای چیدن دلخواه مولکول ها روی یک سطح

یک گروه تحقیقاتی به سرپرستی هرمان گاب در دانشگاه صنعتی مونیخ آلمان، یک
جرثقیل از جنس DNA را طراحی کرده‌اند که می‌تواند مولکول ها را از جایگاه
ابتدایی‌شان برداشته، دقیقاً در جایگاه مورد نظر آنان بنشاند.

آنان این کار را با اتصال قلابی از جنس یک رشته DNA به نوک AFM (Atomic
Force Microscope) انجام دادند. توالی این رشته DNA به گونه‌ای طراحی شده‌است
که با زنجیره ی ناقل مولکول، مکمل باشد و با آن، یک مارپیچ دوتایی را تشکیل
دهد.

در ابتدا زنجیره ناقل به یک رشته DNA متصل می شود و با یک زنجیره پشتیبان
دیگر ـ که به‌صورت محکمی با این رشته اتصال برقرار کرده‌است ـ مارپیچ
دوتایی را تشکیل می‌دهد. اما در صورت نزدیک شدن قلاب DNA متصل به میکروسکوپ
AFM به این زنجیره، DNA ناقل، از زنجیره پشتیبان جدا شده‌، به قلاب متصل می‌شود؛
زیرا نحوه قرارگیری فضایی مولکول های آن طوری طراحی شده‌است که به قلاب DNA
تمایل بیشتری نسبت به زنجیره پشتیبان دارد.

در پایان با نزدیک شدن قلاب DNA به مکان مورد نظر برای قرار گیری مولکول
موجود بر روی زنجیره ناقل، انتهای آزاد زنجیره ناقل مولکول به یک زنجیره
DNA در محل هدف، متصل می شود و دوباره یک مارپیچ دوتایی تشکیل می‌شود؛ اما
این بار بخش بزرگ‌تری از زنجیره DNA ناقل به این زنجیره متصل شده، با جدا
شدن قلاب در جای خود باقی می‌ماند و در واقع از جرثقیل جدا می‌شود.

این گروه توانستند با استفاده از این روش ۴۰۰ مولکول نشان‌دارشده با رنگ
فلورسنت را در قالب حرف M در کنار یکدیگر بنشانند، همچنین موفق شدند تا نوک
میکروسکوپ AFM را با دقتی در حدود nm10 در محل مورد نظر قرار دهند.

این روش در ساخت حسگرهای زیستی کاربرد خواهد داشت و به دانشمندان کمک خواهد
کرد تا بتوانند مولکول ها را به‌صورت منظم و برنامه‌ریزی‌شده در آرایش
دلخواه خود بنشانند.